光谱学成像可以揭示导致乳腺肿瘤的早期病变

Purdue大学研究人员创造了一种新的成像技术，揭示了乳腺组织的微妙变化，代表了潜在的工具，以确定女性发育乳腺癌的风险并研究预防疾病的方法。

研究人员使用特殊的“3-D文化”模仿生命乳腺组织，也表明一些食物中发现的脂肪酸影响了这一早期癌前阶段。与常规不同细胞培养物这是一个平坦的，三维培养物具有圆形的牛奶腺体，并表现得像真实的组织，如基本医学科学副教授的苏菲莱尼维尔（发音为Le-Lee-yea-Vre）。

研究人员正在研究在上皮细胞中发生的变化，该细胞占组织和器官，其中90％的癌症发生。她说，患乳腺组织的变化是必要的，以形成肿瘤。

“通过模仿有利于肿瘤的早期阶段，使用新的成像工具，我们的目标是能够测量这种变化，然后采取措施防止它，”Lelièvre说。

新的成像技术称为振动光谱显微镜，可用于通过用激光测量它们的振动来识别和跟踪某些分子。然而，其他成像工具可能需要数天才能获得结果，而新方法以高速度工作，使研究人员能够在生物医学工程和化学副教授吉新成表示现场组织中实时测量变化。

通过在暴露于某些风险因素之前和之后监测相同的3-D培养，新方法使研究人员能够检测单一活细胞的微妙变化。

调查结果详述于2月份出现的研究论文中生物物理期刊。该论文的作者是博士生岳书华，Juan Manuel Cárdenas-Mora，以及Lesley S. Chaboub, Lelièvre和Cheng。

“这项工作表明了工程为初级预防研究发展的重要性乳腺癌她的研究是由美国国防部乳腺癌研究项目资助的。

该研究是2010年10月推出的国际乳腺癌和营养（IBCN）项目的一部分，以更好地了解乳腺组织改变和癌症发展中的角色营养和其他环境因素。

研究人员在再现乳腺上皮的培养物中研究了活组织。

“这种极其敏感的技术表明，普通癌症研究中心发现群体的副主任Lelièvre表示，营养素呈现有害影响。“这种脂肪酸先前已经提出增加乳腺癌风险，但直到现在，没有生物学证据可以改变乳房上皮细胞。”

成像方法检测上皮组织的“基础极性”的变化。特定蛋白质和其他称为脂质的生物化学化合物通常位于两个区域中的一个中，称为基础和顶端膜。因为在基础膜中仅发现某些蛋白质和脂质，而其他蛋白质仅位于顶端膜中，则据说细胞偏极。

Lelièvre说:“这种极性对组织的正常结构和功能至关重要。”“我们之前的研究表明，当极性被改变时，看起来正常的组织可以被推入形成肿瘤所必需的细胞周期。这是上皮组织中最早期的变化，使细胞有形成肿瘤的风险。现在，多亏了郑博士开发的振动光谱显微镜技术，我们可以实时测量活组织的顶端极性状态。”

通过恢复适当的极性，调查结果可能导致防止肿瘤形成的方法。

Lelièvre说:“我们正在模仿乳腺上皮的形成，因为它通常是极化的，我们可以玩弄它，使它根据需要失去顶端极性。”“然后我们可以模拟一种被认为有利于肿瘤发展的早期变化。”

研究人员的目标是利用成像技术对乳腺癌保护性和危险因素的抑制筛选的活力3-D培养，现在在培养物中使用肿瘤以筛选可用于治疗的药物。

“现在没有良好的方法来评估乳腺癌风险，”Lelièvre说。“评估主要基于家庭历史和遗传变化，这仅占患有乳腺癌的百分比的百分比。我们需要技术来评估风险，然后筛选可用于个人患者的保护区因素不是每个人都会响应同样的因素。“

国家癌症研究所估计，在2009年美国患有192,000名女性患有乳腺癌的患者，超过40,000名妇女死于该疾病。

该技术的一个直接应用是研究从不同风险水平的妇女身上提取的组织中产生的细胞系，筛选能够恢复细胞极性的因素乳房组织防止肿瘤形成。

“本领域的状态是服用肿瘤细胞，将它们放入三维培养物中，在其中它们形成肿瘤，然后在这些肿瘤上测试药物，”Lelièvre说。“我们现在想做的是同样的事情，但用于使用正常组织的预防策略。”

在与印第安纳大学 - 普渡大学印第安纳波利斯大学的研究人员合作中，该团队计划从处于不同风险水平的女性学习细胞系。

需要新的成像工具，因为传统的活细胞成像方法设计用于平细胞培养物。模拟组织极性需要3天培养物在乳房管道的末端形成乳腺结构。该结构类似于直径约30微米并含有约35个细胞的微小球。

郑表示，他的实验室将继续开发一个能够在文化中成像的“高光谱”成像系统，而且还可以形成逐点地图，使得组织极性可以直接可视化。

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